segunda unidad 2011-1 topografia

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICOSLEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICOS

Ing. Raúl Castro Ccoscco

SEGUNDA UNIDADSEGUNDA UNIDAD

GENERALIDADES.

• Se denomina Levantamiento Topográfico al conjunto de operaciones que se efectúan, tanto en el campo como en el gabinete, con la finalidad de representar un terreno en un plano; éstas operaciones consisten en medir distancias horizontales y verticales, medir ángulos entre alineamientos y en determinar la orientación de estos alineamientos.


Los levantamientos topográficos, se representan en planos que tienen una representación detallada del terreno, tanto en planimetría como en altimetría, representándose la planimetría como todo tipo de edificación, vías de comunicación, mobiliario urbano, pie y cabezas de taludes, alcantarillado, etc., la altimetría mediante curvas de nivel y cotas características, además de la hidrografía, toponimia, etc. en función del nivel de detalle deseado por el cliente. Estos planos son usados para desarrollo de proyectos arquitectónicos (realización de viviendas, edificios, movimiento de tierras y sus cubicaciones etc.) o en proyectos de ingeniería (trazado de viales, urbanizaciones, movimientos de tierras y sus rasantes, entre otros). Ing. Raúl Castro Ccoscco


Topografía es la ciencia que se ocupa de determinar la posición de puntos sobre la superficie terrestre por medio de medidas y la representación de esta superficie en un plano con todos los accidentes que se encuentran en ellos, es decir, determinación de las posiciones relativas de los detalles artificiales y naturales que quedan sobre la superficie de la Tierra y el dibujo de estos detalles a escala.

Ing. Raúl Castro Ccoscco5

SUPERFICIES TOPOGRAFICAS• La superficie terrestre, no es geométrica evidentemente y

por lo tanto no se puede representar con exactitud matemática. Para poder realizar los cálculos de ingeniería necesarios, dicha superficie natural se sustituye por otra convencional, denominada superficie topográfica.

• Ésta se puede representar de distintos modos:

• Perfil longitudinal: sección por plano proyectante. Permite realizar cálculos interesantes.

• Plano topográfico: curvas de nivel. Permiten cálculos con precisión suficiente

• Vista en perspectiva: no es ortográfica y es la más representativa

• Plano de relieves: proyección ortográfica representativa


SUPERFICIES TOPOGRAFICA


SUPERFICIES TOPOGRAFICAS


PLANO TOPOGRAFICO

• Si se uniesen los puntos del terreno topográfico que tengan la misma cota, se obtendría una serie de curvas que constituirían el llamado plano topográfico o de curvas de nivel.

• Las curvas de nivel, permiten efectuar cálculos con una precisión suficiente. Su determinación es objeto de la Topografía y de la Fotogrametría.

• Los planos de curvas de nivel, pueden considerarse como las intersecciones del terreno natural con una serie de planos horizontales situados a una equidistancia determinada.

• Entre dos curvas de nivel consecutivas se considera la pendiente del terreno constante.


PLANO TOPOGRAFICO


PERFIL LONGITUDINAL

• En un plano topográfico, se puede determinar la sección por un plano proyectante de traza AB y obtener entonces un perfil longitudinal que proporciona un concepto más gráfico de la forma del terreno.

• Se dispondrá el escenario del perfil longitudinal, preparando una “guitarra” de horizontales a la misma equidistancia definida por las curvas de nivel del mapa. Las escalas horizontal y vertical, suelen ser diferentes para resaltar el propio trazado. (Realce = escala vertical /escala horizontal)

• Se elige un plano de comparación (P.C.) de manera que su cota coincida con la del punto más bajo del perfil, o algo menor.

• Se proyectan los puntos en que la traza AB corta a las curvas de nivel o a los accidentes geográficos y se sitúan sobre la guitarra del perfil, a la altura que indique la cota del punto. Uniendo los puntos obtenidos, quedará trazado el perfil.


PERFIL LONGITUDINAL

Perfi

l lon

gitu

dina

l AB

del t

erre

no

105

Vertiente o ladera: Superficie de terreno inclinada y bastante plana.

Divisoria de aguas: Unión superior de dos vertientes, según una superficie convexa.

Vaguada o valle: Unión inferior de dos vertientes, según una superficie cóncava

Collado: Punto de menor cota relativa de la divisoria de aguas

Cumbre o cima: Punto de cota superior a todos sus vecinos más próximos

Elevaciones: Zona de curvas de nivel cerradas en ascenso conforme se aproxima al centro

Sima o sumidero: Punto de cota inferior a todos sus vecinos más próximos

Depresiones: Zona de curvas de nivel cerradas en descenso conforme se aproxima al centro


LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS

1) Establecer sobre toda su extensión las redes de apoyo horizontal y vertical, constituidas por puntos representativos relacionados entre sí por mediciones de precisión relativamente alta, y 2) En situar todos los detalles que interesen incluyendo los puntos antes citados, mediante mediciones de menor precisión apoyadas en las estaciones principales.Los levantamientos topográficos pueden clasificarse en tres grandes grupos, según la escala a que haya de dibujarse el mapa, a saber:Escala Grande: 1:1000 o menos.Escala mediana: 1:1000 a 1:10000.Escala reducida: 1:10000 a más.Proyecto.- La elección de los métodos operatorios para la toma de datos en campo depende: 1) De la finalidad del mapa; 2) de la extensión de terreno a representar; 3) de la escala del mapa; 4) de la equidistancia de las curvas de nivel.


MÉTODOS OPERATORIOS GENERALES Los instrumentos principales son el teodolito Óptico mecánico, electrónico. La red horizontal se establece por triangulación o por poligonales, y la vertical, por nivelación, generalmente directa. Los detalles se sitúan por los métodos directos e indirectosSistemas de puntos de apoyo:1. Cuando se emplea el sistema de puntos de control.2. Cuando se emplea el sistema de perfiles transversales.3. Cuando se sigue el sistema de cuadricula.4. Cuando se emplea el sistema de curvas de nivel.REDES DE APOYOHay dos clases de redes de apoyo: 1)La horizontal o planimetrico, en que los puntos se sitúan por triangulación o por poligonación, o por ambos a la vez, y 2)La vertical o altimétrica, en que se da cota, por nivelación, a los puntos de referencia y se sitúan en altura los puntos de apoyo. Estas redes forman el esqueleto del levantamiento, que se rellena después con los detalles, situando los caminos, árboles, corrientes, puntos de apoyo de altura conocida y curvas de nivel.En los levantamientos de gran extensión, se constituyendo la red primaria; dentro de esta red se sitúan otros puntos con menos precisión, que forman la red secundaria. Las denominaciones “primaria” y “secundaria” son puramente relativas. Otra clasificación de las redes de apoyo (ya sean estas de triangulación, poligonación o nivelación), referida a la precisión de las observaciones, divide a aquellas en órdenes. Estos órdenes son absolutos, no relativos. Los grandes levantamientos nacionales son de primero, segundo, tercero y a veces hasta cuarto orden, que corresponden aproximadamente a las redes primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria en los mapas de escala reducida


Poligonal principal para un levantamiento

Ampliación de la hoja 5


Triangulación primaria para

un levantamiento

Ampliación de la hoja 5


Efecto de la omisión de puntos de

apoyo importantes

Errores en las curvas de nivel

debidos a insuficientes puntos de

apoyo


Mapa y/o plano topográfico


CARACTERÍSTICAS DE LAS CURVAS DE NIVEL1. Las curvas de nivel nunca se cortan2. Las curvas de nivel son siempre líneas cerradas aunque no se cierren en el área representada en el plano.3. Las curvas de nivel están separadas unas de otras por una distancia vertical constante llamada equidistancia; ésta depende básicamente de la escala del plano; no obstante también de la topografía del terreno.4. Las equidistancias que se usan frecuentemente son: Para escalas superiores de 1:5000………………………..1 metro Para escalas de 1:5000..…………………….………………..2,5 metro Para escalas de 1:10000………………………………………5 metro Para escalas de 1:25000.……………………………………10 metro Para escalas de 1:50000.……………………………………20 metro5. Las curvas de nivel están separadas unas de otras por una distancia horizontal variable.6. En superficies planas, las curvas de nivel son rectas y paralelas entre sí.7. Si las proyecciones de curvas de diferentes cotas coinciden, el terreno forma cantil y todos los puntos se encontrarán prácticamente en un mismo plano vertical.8. Las curvas de nivel no deben cruzar las estructuras artificiales.


El Sistema de Coordenadas Universal Transversal de Mercator (En inglés Universal Transverse Mercator, UTM) es un sistema de coordenadas basado en la proyección cartográfica transversa de Mercator, que se construye como la proyección de Mercator normal, pero en vez de hacerla tangente al Ecuador, se la hace tangente a un meridiano. A diferencia del sistema de coordenadas geográficas, expresadas en longitud y latitud, las magnitudes en el sistema UTM se expresan en metros únicamente al nivel del mar que es la base de la proyección del elipsoide de referencia.El WGS84 es un sistema de coordenadas cartográficas mundial que permite localizar cualquier punto de la Tierra (sin necesitar otro de referencia) por medio de tres unidades dadas. WGS84 son las siglas en inglés de World Geodetic System 84 (que significa Sistema Geodésico Mundial 1984).PSAD56 (Provisional Sudamericano 56) es que trae la cartografía 1:50 000 y 1:250 000 este tiene una proyección cilíndrica y su punto de referencia esta dado por la ciudad de la Canoa en Venezuela y presenta ajuste de transformación calculados con Molodensky para los elipsoides Int 1909 - 1924...WGS84 no es un elipsoide, es un sistema geodésico o datum, el elipsoide que representa a WGS84 es GRS80. La diferencia entre uno y otro, como dice David, es su origen... WGS84 tiene un origen geocéntrico con una incertidumbre de ±2m y cuenta con información mundial con la cual cubre a todo mundo, en cambio, PSAD56 tiene origen topocéntrico y cubre solo una determinada región.


Estándares de precisión en levantamientos de control horizontal

Orden y clase Exactitud relativa requerida entre puntos

Primer orden 1 parte en 100 000Segundo orden

Clase I 1 parte en 50 000Clase II 1 parte en 20 000

Tercer ordenClase I 1 parte en 10 000Clase II 1 parte en 5 000

Estándares de precisión en levantamientos de control verticalOrden y clase Exactitud relativa requerida entre

bancos de nivelPrimer orden

Clase I 0,5 mm (k)½

Clase II 0,7 mm (k)½

Segundo ordenClase I 1,0 mm (k)½

Clase II 1,3 mm (k)½

Tercer orden 2,0 mm (k)½


JERARQUIZACION EN LA RED DE CONTRO HORIZONTAL

Control primario Métodos de primer orden

Control secundario Normas de segundo orden, clase I

Control complementario Segundo orden, clase II

Control local Tercer orden, clase ITercer orden, clase II

JERARQUIZACION EN LA RED DE CONTRO VERTICAL

Armazón básica Primer orden, clase IPrimer orden, clase II

Red secundaria Segundo orden, clase I

Control de área general Segundo orde, clase II

Control local Tercer orden

CLASES DE LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICOS


• Pueden ser:• Levantamiento planimétricos.- Realiza el

levantamiento y replanteo de linderos, parcelación y amojonamiento, cálculo de áreas, distancias y rumbos.

• Levantamientos Topográficos.- Efectúa trabajos de planimetría y altimetría con la finalidad de confeccionar mapas en los que figure el relieve del terreno y todos sus detalles naturales y artificiales.

• Levantamiento de itinerario o de Ruta.- Realiza el levantamiento de fajas angostas de terreno, para el trazado y construcción de carreteras, vías férreas, canales de riego, oleoductos, líneas de transmisión de energía, etc. Además realiza el señalamiento de los ejes o rasantes, nivelación para obtener el perfil longitudinal del eje y las secciones transversales; cálculo de movimiento de tierras y medición de las superficies de avenamiento.


• Levantamiento Hidrográficos.- Se ocupa de levantar fuentes y cursos de agua, embalses y presas, efectúa sondeos para determinar la profundidad y naturaleza del fondo de ríos y lagunas (Batimetría), mide la intensidad de las corrientes y de las mareas, y realiza levantamientos con fines de navegación.

• Levantamientos subterráneos.- Levanta obras debajo de la superficie terrestre apoyándose en puntos superficiales, se usa en minería para el levantamiento de galerías y de la construcción de piques y chimeneas, en Ingeniería Civil en la construcción de Túneles.

• Levantamientos Catastrales.- Delimita las propiedades rústicas y urbanas, linderos, cultivos, edificaciones y todo tipo de trabajo con fines fiscales.


• Levantamientos Urbanos.- Realiza levantamiento tendientes a la confección de planos de ciudades, planos reguladores, estudio y trazado de reforma de calles, suministro de agua y alcantarillado, etc. Requiere de gran exactitud debido al alto costo del terreno.

• Levantamiento Fotogramétricos.- son los resultados de aplicar a los trabajos topográficos, la técnica de la medición sobre fotografías que se obtienen desde aviones o puntos elevados. Es un procedimiento rápido y exacto para hacer levantamientos, salvo casos que el terreno sea relativamente llano, exista arbolado muy denso o el terreno sea reducido. La fotogrametría se apoya en puntos visibles desde el aire, puntos que son determinados por los métodos topográficos ordinarios. La fotogrametría tiene la ventaja e la rapidez del trabajo, la profusión de detalles obtenidos y su fácil empleo en lugares de difícil o imposible acceso desde el propio terreno. Ing. Raúl Castro Ccoscco

FASES DE UN LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO

a.- PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO

b.- TRABAJO DE CAMPO

c.- TRABAJO DE GABINETE

d.- CUIDADO Y AJUSTE DE LOS INSTRUMENTOS 0


a.- PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO.- Una vez elegido el proyecto deben de seguirse los siguientes pasos: 1.- Elección de exactitudes.- Depende de la

finalidad del trabajo y de la escala a que se va a dibujar el plano. P.e. Si la escala del plano va a ser de 1:1000, el error absoluto máximo permisible en las mediciones de campo sería de 0,5 m . La equidistancia de curvas de nivel en proyectos de carretera es de 10 m , en cambio para calcular movimientos de tierra, ordinariamente la equidistancia es de 1 m . Llegándose a reducir hasta 50 cm . La nivelación para proyectar canales debe tener más precisión que para perfiles de carreteras.


2.-Estudio del Control existente.- se debe de estudiar detenidamente los documentos aprovechables de la zona del proyecto con el fin de ubicar los controles horizontales y verticales (Vértices geodésicos y BMs) que puedan existir en los alrededores del levantamiento, determinando su importancia y exactitud. Estos controles se usarán posteriormente para comprobar y controlar el trabajo. En el Perú la fuente de información la constituye la Carta Nacional elaborada por el Instituto Geográfico Militar.


Cuadro de Empalmes Región Cusco-Zona Sur.Cartas NacionalesEscala 1:100 000


3.- Reconocimiento.- Una vez estudiados los documentos, es necesario realizar un recorrido del terreno con el fin de recuperar las señales del control existentes; al mismo tiempo se colocarán las estacas, jalones u otras señales que servirán para realizar el trabajo de triangulación, itinerario, poligonación o nivelación; debiéndose describir con precisión sus emplazamientos de modo que permiten encontrarlos fácilmente

Al efectuar el reconocimiento debe e procederse del todo hacia las partes, es decir que la zona a levantar se estudia en su totalidad y luego se realizan las subdivisiones necesarias; se deben escoger alineamientos que no presentan dificultades para su mensura, los vértices deben ubicarse en lugares que no incomoden a nadie, P.e. los hitos no deben de colocarse en los campos de labranza porque son destruidos por el paso de los arados debiendo ubicarlos en los linderos, se debe de tener en cuenta que desde un vértice, es indispensable que sean visibles por lo menos el vértice anterior y posterior, siendo preferible que se vean el mayor número posible de vértices, con la finalidad de efectuar observaciones de control o comprobación. Ing. Raúl Castro Ccoscco

4.- Elección de Instrumentos y métodos.- Depende de las exactitudes que deban de tenerse. Los instrumentos precisos ahorran tiempo pero no son económicos. P.e. Si el grado de precisión de una poligonal cerrada es de 10” tendremos que usar un teodolito cuya precisión sea de 20” debiendo efectuarse por lo menos 4 repeticiones.

5.- Elección del método de cálculo.- Se debe de establecer el método más eficaz para manejar los datos que se van recibiendo del campo y seleccionar las formas de cálculo.


b.- TRABAJO DE CAMPO.- Es el conjunto de operaciones desarrolladas en el terreno por levantar y se reduce a la media de distancias y de ángulos, anotándose los resultados en la libreta de campo y haciendo los croquis y observaciones necesarias que aclaren las anotaciones numéricas. En el trabajo de campo se establecen los puntos y líneas de referencia con respecto a los cuales se determina la posición de todos los detalles del terreno.

c.- TRABAJO DE GABINETE.- Es el conjunto de operaciones matemáticas que permiten calcular la libreta de campo y ejecutar el dibujo del plano a escala, y el dibujo mismo de los planos, perfiles, secciones transversales, etc.

Los trabajos de campo y Gabinete son tan diferentes entre sí, que muchas veces es recomendable que los realice personal diferente, especializado en cada uno de ellos.

d.-CUIDADO Y AJUSTE DE LOS INSTRUMENTOS.- La exactitud de los trabajos de campo depende fundamentalmente de la precisión de los instrumentos, por ello es necesario cuidarlos con esmero, comprobarlos y ajustarlos periódicamente, se debe de tener como norma comprobar los instrumentos cada vez que se va a iniciar un trabajo


LIBRETA DE CAMPO

Es el instrumento en la que se registran las mediciones y todos los datos tomados directamente del terreno. Las informaciones dadas por la libreta deben ser claras, precisas y suficientes por ello, generalmente la libreta de campo es llevada por el jefe de Brigada.

Las anotaciones deben de realizarse con lápices bien afilados de dureza 2H ó 3H, de modo que hagan un surco en el papel, debe de evitarse el uso de lápices blandos o plumas fuentes porque se borran al mojarse. La libretas deben de tener tapas rígidas que permitan escribir cómodamente, deben tener las hojas de buena calidad y resistentes al agua.

En el mercado se expenden diferentes tipos de libretas de campo, especialmente confeccionadas para trabajos topográficos, siendo la más conocidas la Fiel Book, Level Book y Transit Book, usadas para levantamientos de Secciones Transversales, Nivelaciones Geométricas y trabajos con teodolito respectivamente .


Libretas de Campo

Field Book Level Book

Transit BookIng. Raúl Castro Ccoscco

MODO DE LLEVAR LA LIBRETA DE CAMPO

a.- Numerar la libreta P.e. Libreta de nivelación Nº 2.b.- En la contratapa colocar el nombre y la dirección del

propietario, escrito con tinta china, a fin de facilitar su devolución en caso de pérdida.

c.- Dejar en blanco las tres primeras hojas para ir rellenando el índice.

d.- Todo trabajo anotado en la libreta debe estar precedido de un título a toda página, en el cual se indica la naturaleza del trabajo, la localidad y la fecha de iniciación.

e.- En el margen superior de la hoja izquierda anotar: Nombre del Jefe de Brigada, tipo, número y precisión del instrumento utilizado, fecha y hora de iniciación del trabajo diario, y el título del contenido de cada hoja.


f.- En el margen superior de la hoja derecha anotar: Nombres de los operadores y ayudantes, indicando la labor desempeñada por cada uno de ellos; estado del tiempo p.e. nublado, caluroso, lluvioso, temperatura, velocidad del viento, etc.

g.- Los valores numéricos, ángulos y distancias se anotan en la hoja de la izquierda (hoja de datos).

h.- Los croquis de los detalles como linderos, acequias, etc. se anotan en la hoja de la derecha.

i.- Las observaciones o explicaciones se anotan en los espacios que dejan libres los croquis.

j.- Anotar la hora de finalización del trabajo diario en la parte inferior derecha de la hoja de la derecha, y

k.- No se deben anotar los trabajos de días diferentes en la misma hoja.

La disposición de las notas depende del tipo de levantamiento y de las normas de cada Institución.


VALORES NUMÉRICOS Las cifras apuntadas deben ser grandes y escritas con

claridad, recomendándose el uso del sistema Reinhardt de escritura; en caso de equivocaciones no debe de transformarse una cifra en otra, ni deben de borrarse cifras mal apuntadas sino que deben de tacharse con una línea y apuntar la cifra corregida debajo de la cifra tarjada, se debe de evitar el amontonamiento de datos, si es necesario usar varias páginas de la izquierda para un solo croquis y viceversa; mantener las comas decimales en una misma línea vertical, anotar un cero antes del punto decimal en los números menores de uno a fin de evitar confusiones por desaparición o borroneo de la coma; para evitar equivocaciones el apuntador debe repetir en voz alta las cifras dictadas por el operador, finalmente se debe comprobar la libreta antes de abandonar el campo; se recomienda usar el sistema legal de unidades de medidas del Perú (SLUMP).


CROQUIS

Son dibujos a mano alzada que muchas veces exageran los detalles del terreno para lograr mayor claridad; los croquis deben ser grandes y claros, disponiéndolos de manera que no produzcan confusiones, no conviene escatimar hojas para dibujar los croquis puesto que el tiempo empleado en descifrar un croquis deficiente es más valioso que las páginas de la libreta. Debe de seguirse la siguiente regla: Háganse croquis siempre que con ellos se aclare cualquier duda que pueda existir en la interpretación de las notas y cada vez que una descripción escrita de las medidas resulte demasiado larga; en muchos levantamientos es suficiente un buen croquis con las medidas acotadas en el. Se recomienda llevar una regla pequeña y un transportador para hacer los croquis, y colocar la dirección del Norte en la parte superior izquierda de todos los croquis.


OBSERVACIONES

• Su objeto es aclarar cualquier duda exista en la interpretación de un croquis, deben ser concisos y escritos con letra muy clara, debiéndose emplear símbolos y signos convencionales para reducir espacio.

• P.E. O = Operador, = Portamira,

R = Registrador, C.D. = Cadenero delantero, C.T. = Cadenero zaguero, etc.


Libreta de Campo


PUNTOS TOPOGRÁFICOS Son puntos a partir de los cuales se realizan las

mediciones de ángulos y distancias.

Los puntos topográficos pueden ser:

a.-PERMANENTES.- Son aquellos que pueden reconocerse después de algunos años como P.e. los hitos de los vértices de triangulación y B.M. geodésicos, las aristas de los edificios, las torres y agujas de las iglesias, los pararrayos, los faros, las antenas, la intersección de los ríos, etc.

b.-PROVISIONALES.- Son aquellos que sólo pueden reconocerse durante el tiempo que dura el trabajo de campo. Ing. Raúl Castro Ccoscco

MATERIALIZACIÓN DE LOS

PUNTOS TOPOGRÁFICOS Existen diferentes maneras de materializar los puntos

topográficos, siendo los más corrientes los siguientes:a.- Hitos de concreto de diversas formas y tamaños, con un

tubo o una perforación en el centro, que permite introducir una señal, o puede llevar una estaca con una tachuela que señala exactamente el vértice, o una placa de bronce con un punto o una cruz.

b.- Estacas de madera de 2 cm a 5 cm de sección, de 20 cm a 40 cm de longitud. Las estacas deben clavarse al ras del suelo y debe llevar una tachuela señalando el punto topográfico.

c.- En terrenos muy duros se usan clavos de cabeza ancha.d.- En las piedras o roquedales el punto se marca con

pintura roja, encerrado en un círculo. Ing. Raúl Castro Ccoscco

MATERIALIZACIÓN DE LOS PUNTOS TOPOGRÁFICOS


MANERAS DE FIJAR UN PUNTO TOPOGRÁFICO

Con el fin de ubicar rápidamente un punto topográfico, deben de referirse a los objetos permanentes próximos, para ello es necesario tener por lo menos dos puntos permanentes de referencia. Sean A y B los puntos de referencia y P el punto que se desea fijar; las formas mas usadas para fijarlo son:

a.- Por las distancias AP y BP.b.- Por las distancias AC y CP, siendo el ángulo C = 90ºc.- Por el ángulo A y la distancia AP,d.- Por el ángulo A y la distancia BP,e.- Por los ángulos A y Bf.- Por la intersección de dos rectas entre 4 puntos

conocidos. Ing. Raúl Castro Ccoscco

BA

P

P

A BC

B

P

A

P

C

B

D

AA

P

BB

A

P

a b

c

de

f

MANERAS DE FIJAR UN PUNTO TOPOGRÁFICOIng. Raúl Castro Ccoscco

SEÑALES Son instrumentos que marcan la posición de una línea vertical y sirven para

visualizar los puntos topográficos. Las señales deben de tener las siguientes características:

a.- Deben ser fácilmente identificables.b.- Las marcas sobre la señal deben ser simétricas con relación a la línea que

se ha de definir.c.-Deben de presentar el mayor contraste posible con respecto al fondo, P.e.

luces en la noche, heliotropos en los días soleados o siluetas en el horizonte.

d.-No deben de tener iluminación desigual porque el operador tiende a apuntar al lado más brillante, en consecuencia todas las superficies que se presenten al instrumento deben ser planos.

e.-El ancho mínimo que debe tener una señal se calcula con al fórmula empírica:

d = 0,0004D ................................. Observación a simple vista d = 0,0004D/I ................................. Observación con anteojos. Donde: d = Diámetro mínimo de la señal. D = Distancia del observador a la señal. I = Aumento del anteojo.


SEÑALESLas señales que suelen usarse en topografía son:a.- En distancias cortas, cuando se ve la estaca, se coloca

un lápiz sobre el punto topográfico de la estaca y se dirige la visual al punto de contacto entre el lápiz y la estaca (p.t).

b.- PLOMADAS.- Se emplea para distancias cortas y cuando no se ve la estaca, dirigiéndose la visual al cordel. La plomada está formada por un cuerpo pesado en forma de cono invertido, que se suspende libremente de una cuerda. En estado de equilibrio la cuerda sigue la dirección de la vertical que se dirige al centro de la Tierra. El lastre pesa de 200 gramos a 500 gramos y tienen la punta de acceso cambiable, la punta de la plomada no se debe de golpear contra el suelo o las piedras porque se vuelven romas fácilmente y dejan de ser útiles.


SEÑALES


c.- TARJETAS.- Son pequeñas tablillas pintadas simétricamente de color blanco y negro, montadas sobre una base nivelante que se fija a un trípode mediante un tornillo de fijación, además tiene un nivel esférico, tres tornillos nivelantes, y una plomada óptica o de hilo que permite centrar exactamente la tarjeta sobre el punto topográfico de la estaca que materializa el vértice. Las tarjetas se utilizan en distancias cortas, hasta 300 m Cuando las condiciones climáticas son óptimas y menos de 100 m Cuando el tiempo es muy caluroso.

d.- JALONES.- Son pértigas de sección triangular o circular, de 3 cm a 4 cm De diámetro y de 2 m a 3 m de longitud, de madera o de fierro, con un extremo aguzado (Regatón) que permite clavarlos en el suelo, se pintan en franjas alternas de 50 cm de longitud de color rojo y blanco cuando se van a usar en fondo oscuro y de color negro y amarillo cuando se van a usar en fondo claro. Se comprueba su verticalidad empleando un aplomada o un nivel esférico como el representado en la figura. Se emplea para visualizar los vértices en distancias menores de 5 Km . Los jalones no deben de usarse como palanca para aflojar estacas o piedras porque se dobla o rompe el regatón, tampoco deben usarse como jabalinas o garrochas porque se doblan o rompen fácilmente. Ing. Raúl Castro Ccoscco

e.- BANDEROLAS.- Son pértigas en cuyo extremo superior se coloca un trozo de tela blanca o roja, lo que permite que puedan ubicarse rápidamente, tienen un diámetro de 5 cm a 10 cm. Y son visibles hasta 10 Km .

f.- POSTES.- son postes de madera de 4 m a 5 m de longitud que son mantenidos verticalmente mediante tres alambres tensadores fijados al suelo y que se colocan al lado de las estaciones (p.t.).

g.- TRÍPODES.- Son postes de madera de hasta 6 m de altura que permiten estacionar el instrumento debajo de la señal.

h.- TORRES DE OBSERVACIÓN.- son armaduras de fierro que se construyen hasta de 40 m de altura, llevan una plataforma que permiten estacionar el instrumento. Algunas, con el fin de evitar que el movimiento del topógrafo se trasmita al instrumento, tienen una torre interior que soporta solo al teodolito.

i.- HELIOTROPOS.- Son instrumentos formados por un juego de espejos y un dispositivo de puntería que permiten reflejar los rayos solares hacia el instrumento o estación.

j.- En los levantamientos nocturnos se usan señales de luces.Ing. Raúl Castro Ccoscco

SEÑALES(6)


CODIGO DE SEÑALES

Es un conjunto de movimientos que realiza el topógrafo con los brazos, con al finalidad de dirigir las operaciones que debe de realizar el ayudante, sin tener que dar órdenes verbales que no podrían oírse en distanciar grandes. El código de señales más difundido es el siguiente:

a) Desplazamiento hacia la derecha o hacia la izquierda. b) Firme o clavar. c) Pase a otro punto que todo está listo. d) Enderece el jalón o colóquelo vertical. e) Aproxímese o aléjese. f) Arriba o abajo. g) Oscile la mira. h) código de número.


CODIGO DE SEÑALES


ALINEACIONES RECTAS

• Se llama alineación recta o alineamiento, a la línea recta que une dos puntos o a la intersección del terreno con un plano vertical que pasa por dos puntos. Las alineaciones se emplean para ejecutar diversos trabajos como son: Mediciones de longitudes, definición de direcciones, replanteo de líneas, etc.

• La vista humana tiene una gran sensibilidad para percibir si varios jalones están o no en línea recta, cometiéndose errores de apenas 3 cm - 5 cm de desviación al intercalar jalones entre dos puntos separados 100 m entre sí.


TRAZADO DE ALINEACIONES En el trazado de alineaciones se presentan 4 casos. a.- Alineación entre dos puntos visibles entre si.

1.- En terreno planos:• Colocar jalones bien verticales en los extremos A y B, para ello el

operador se coloca a 3 pasos ó 4 pasos del jalón y suspende una plomada con el brazo un poco levantado y extendido, luego indicar al ayudante que enderece el jalón hasta que coincida con el hilo de la plomada en toda su longitud, de modo que el jalón aparezca dividido en dos partes iguales; esta operación se repite en ángulo recto con respecto a la posición anterior.

• El operador se coloca a unos dos metros del jalón A y el ayudante irá clavando los jalones intermedio de acuerdo a las indicaciones del operador que deberá ver superpuestos todos los jalones que se vayan clavando.

• Para comprobar el alineamiento el operador desviará lentamente la cabeza hacia uno u otro lado, si el alineamiento está correcto verá aparecer los jalones en el mismo orden en que están colocados.

• El ayudante debe de agarrar el jalón de costado para no tapar la visibilidad del jalón posterior, es recomendable ejecutar el alineamiento de B hacia A. Ing. Raúl Castro Ccoscco

TRAZADO DE ALINEACIONES


TRAZADO DE ALINEACIONES RECTA


2.- En terrenos ondulados.

• Reemplazar el jalón ubicado en el punto A por una plomada suspendida de un jalón inclinado.

• A unos dos metros de A suspender otra plomada que se debe de alinear con respecto al jalón B y A.

. Proceder a intercalar jalones apuntando a través de las cuerdas de las plomadas, que permitirán dirigir visuales inclinadas y fijar con mayor precisión los jalones intermedios


Trazado de Alineaciones EN TERRENOS ONDULADOS



b.- Alineación entre dos puntos no visibles entre sí:

• Colocar un jalón en un punto cualquiera C desde el que sea visible A y B.

• Alinear un jalón D. visible desde A y B, entre los puntos C y B.

• Desde D alinear el jalón C con respecto al jalón A, y

• Repetir las operaciones anteriores hasta que no se produzcan desplazamientos.

• Este método se puede emplear cuando se quiere efectuar un alineamiento entre las aristas de dos edificios.


Alineación entre dos puntos no visibles entre sí:



c.-Prolongación de un alineamiento.- Se puede trazar una alineación hasta de 1 Km de longitud por prolongaciones sucesivas sin que la recta resultante deje nada que desear. La prolongación se realiza como se indica en la figura.


Prolongación de un alineamiento


Determinar la intersección de dos alineaciones

d.- Determinar la intersección de dos alineaciones.- Sean los alineamientos AB y CD cuya intersección E se quiere determinar. Para ejecutar el trabajo se necesita de dos alineadores y un ayudante; los alineadores alinean al ayudante; los alineadores alinean al ayudante por turnos desde los puntos A y C hasta que el jalón E se encuentre en ambos alineamientos. Si solamente hay dos personas, se coloca un jalón en el alineamiento AB y otro en la línea CD, luego un solo operador puede colocarse en E alineándose con ayuda de los jalones auxiliares F y G.


Determinar la intersección de dos alineaciones


TRAZADO DE PERPENDICULARES

El trazado de perpendiculares se emplea frecuentemente en topografía para referir detalles del terreno a un alineamiento que sirve de base o apoyo al levantamiento.

a.-Trazado de perpendiculares al ojo.- Se emplea cuando no se requiere de mucha precisión, para ello el operador se coloca sobre el alineamiento con los brazos abiertos en cruz, de modo que el brazo izquierdo apunte hacia A y el derecho hacia B, luego cierra lentamente los brazos hasta juntar la palma de las manos; el espacio que queda entre los pulgares señala aproximadamente la dirección de la perpendicular. Con éste método las perpendiculares tiene una desviación de más o menos tres grados.


Trazado de perpendiculares al ojo


TRAZADO DE PERPENDICULARESb.- Escuadra de prismas doble o alineadores.- son pequeños

instrumentos de 2 cm a 3 cm de diámetro, con una plomada de hilo o un bastón plomada que no es más que una varilla de punta pesada, de modo que al bascularse entre los dedos queda vertical. Las escuadras están formadas por dos prismas triangulares, cuadrangulares o pentagonales, superpuestos en sentido contrario el uno con respecto al otro, de modo que si el inferior refleja la imagen e la izquierda, el superior refleja la imagen de la derecha.

El error de la escuadra no rebasa los 7’30”, dando las más precisas apenas un error de 1’. El desplazamiento que sufre un punto debido al error está dado por la fórmula:

E = (a/3 438) D Donde: a = Error de la escuadra en minutos D = Distancia medida. Las longitudes máximas de las perpendiculares que se desean

trazar depende de la escala a que se va a dibujar el plano, así por ejemplo: Ing. Raúl Castro Ccoscco

Escuadra de prismas doble o alineadores

Escala Terreno Llano Terreno Accidentado

1 : 2 000 161 m 128 m

1 : 1 000 71 m 47 m

1 : 500 28 m 14 m


Escuadra de prismas doble o alineadores En la práctica, debido a que intervienen otros errores, la

longitud de las perpendiculares no debe ser mayor de 50 metros. Las escuadras de prismas tienen el inconveniente de que no

pueden ser usados en terrenos ondulados. Para alinear un punto entre dos jalones A y B nos colocamos

aproximadamente sobre la línea (Posición 1), entonces veremos los jalones como en (a) de la Fig. si movemos lentamente la escuadra hacia atrás los jalones se irán juntando hasta aparecer uno exactamente encima del otro como en (b), en este momento el punto C estará alineado con respecto a los puntos A y B. Para colocar un tercer jalón en ángulo recto con el alineamiento AB, bastará indicar al ayudante que se desplace hacia la derecha o izquierda hasta que, a través del espacio entre los prismas, se vean los tres jalones coincidiendo en la misma línea, tal como se ve en (c).

El levantamiento de perpendiculares con escuadra de prismas se usa para introducir alineaciones secundarias en una red de poligonación, en levantamientos de detalles, en levantamientos catastrales urbanos, etc. Ing. Raúl Castro Ccoscco

Escuadra de prismas doble o alineadores


segunda unidad 2011-1 topografia

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